光纤Bragg光栅应变计在500m口径球面射电望远镜工程索力监测中的应用

发布时间：2017-10-22 04:00

  本文关键词：光纤Bragg光栅应变计在500m口径球面射电望远镜工程索力监测中的应用

  更多相关文章： 光纤Bragg光栅 应变计 索力监测 温度补偿 射电望远镜

【摘要】：为了实时监测500m口径球面射电望远镜(FAST)索网支承结构的典型索力,避免传统索力监测方法对索网支承结构的影响和工作中的电磁干扰,提出了一种间接获取索力值的方法。该方法使用光纤布拉格光栅(FBG)传感器监测索头应变值来间接测量索力。测量时将FBG应变计与补偿温度计通过专用安装底座焊接于索头线性应变区域轴向,防止直接焊接对索头结构性能的影响;然后使用温度应变补偿法补偿温度变化对FBG应变计测量结果的影响。在索体出厂预张拉过程中对该方法进行标定得到相关索力换算公式系数,从而在实际工程应用中实现了索力的测量。试验结果表明,索力与索头应变线性拟合度高达0.98,实际测量中绝对误差均方差为1.38t,在FAST工程主索工作索力范围内相对误差优于3%,满足工程需求。该方法无电磁干扰,耐用性久,布线灵活简单,已成功应用于FAST工程中的316根典型主索的索力监测中。
【作者单位】： 中国科学院国家天文台;
【关键词】： 光纤Bragg光栅 应变计 索力监测 温度补偿 射电望远镜
【基金】：国家自然科学基金资助项目(No.11173035,No.11273036)
【分类号】：TH751;TP212
【正文快照】： 1引言光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)传感器是一种典型的波长调制型光纤传感器[1],其波长变化与外部环境物理量(温度、应力、应变)存在关联。自1989年Melt等人实现了FBG的紫外写入技术[2]以来,FBG传感器以其灵敏度高、尺寸小、重量轻、复用性好、信号传输距离远、抗

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 唐炜,史仪凯;Bragg光纤传感技术应用研究[J];光学精密工程;2002年01期

2 郭明金;姜德生;袁宏才;;两种封装的光纤光栅温度传感器的低温特性[J];光学精密工程;2007年03期

3 李玉龙;胡勇涛;;光纤布拉格光栅在焊接监测中的应用[J];光学精密工程;2013年11期

4 吴入军;郑百林;贺鹏飞;谭跃刚;;埋入式光纤布拉格光栅传感器封装结构对测量应变的影响[J];光学精密工程;2014年01期

5 王雯珍;刘月明;;FBG应变传感器温度交叉敏感补偿技术研究[J];光电技术应用;2014年02期

6 ;Five hundred meter aperture spherical radio telescope (FAST)[J];Science in China(Series G:Physics,Mechanics & Astronomy);2006年02期

7 曹洪;张奔牛;黄月华;;基于振频法的索力监测系统的研究与应用[J];山西建筑;2013年09期

8 李居泽;周庠天;彭渝舒;;一种基于磁通量传感技术的预应力监测方法[J];城市建筑;2013年24期

9 陈丽娟;贺明玲;王坤;;光纤光栅传感器交叉敏感问题解决方案[J];数字通信;2012年06期

10 徐红清;;锚索测力计在唐河水电站改线公路滑坡治理工程中的应用[J];山西水利科技;2013年04期

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 朱全娥;;组稿:提高学术期刊质量和影响力的重要措施——《中国科学:G辑》的组稿实践[J];编辑学报;2009年03期

2 李世海;魏作安;张俊红;许利凯;;光纤光栅传感技术在抗滑桩模型实验中的应用[J];传感器与微系统;2006年03期

3 陈刚;刘教民;谭东杰;;基于光纤光栅传感器的智能电器温度场监测[J];低压电器;2007年07期

4 张俊红;李世海;许利凯;胡涵;;海港码头大管桩力学特性的实验测试与反演研究[J];港工技术;2006年04期

5 李辉;朱文白;潘高峰;;基于索力优化的FAST柔索牵引并联机构的静力学分析[J];工程力学;2011年04期

6 杜敬利;保宏;崔传贞;;基于等效模型的索牵引并联机器人的刚度分析[J];工程力学;2011年05期

7 杜敬利;保宏;杨东武;崔传贞;;索网主动反射面的形状精度调整研究[J];工程力学;2012年03期

8 莫禾胜;陈胜权;熊川;;基于FBG传感器多波长解调检测设计[J];光通信技术;2008年02期

9 高世杰;吴志勇;;基于RocketIO的多路相机数据传输系统的设计[J];光通信技术;2008年05期

10 李川,张以谟,田学飞,刘铁根,吴晟;楔块调整式Talbot干涉仪的光学设计[J];光学精密工程;2003年05期

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 李辉;孙京海;朱文白;潘高峰;;FAST望远镜柔性馈源支撑系统的全程仿真研究[A];中国计算力学大会'2010（CCCM2010）暨第八届南方计算力学学术会议（SCCM8）论文集[C];2010年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 姚蕊;大跨度索并联机构力特性及尺度综合设计研究[D];清华大学;2010年

2 王月明;光纤光栅传感产业化技术研究及应用[D];武汉理工大学;2009年

3 李建勋;基于X射线脉冲星的定时与自主定位理论研究[D];西安理工大学;2009年

4 张华;X射线脉冲星信号检测及位相测量技术研究[D];西安电子科技大学;2011年

5 费鹏;超宽频带环槽与锥削槽天线研究[D];西安电子科技大学;2013年

6 代勇波;光纤光栅传感特性与多点复用技术研究[D];哈尔滨工业大学;2012年

7 邹红波;光纤Bragg光栅传感系统若干技术研究[D];南京航空航天大学;2012年

8 王冬生;基于光纤光栅系统的流量测量研究[D];燕山大学;2013年

9 黄强;高压补燃液氧煤油发动机故障检测与诊断技术研究[D];国防科学技术大学;2012年

10 朱方东;总线拓扑结构的大容量光纤光栅传感网络和系统研究[D];武汉理工大学;2014年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 王志国;光纤Bragg光栅应变检测技术研究[D];南京理工大学;2011年

2 曹平;光纤Bragg光栅复用解调系统研究[D];燕山大学;2010年

3 董理科;基于光纤光栅的高压配电设备温度在线监测技术研究[D];燕山大学;2011年

4 黄丽娟;分布式光纤光栅应变传感网络的研究[D];燕山大学;2003年

5 张文;光纤F-P/FBG传感器通用解调技术研究[D];重庆大学;2004年

6 伊林;光纤自动耦合系统与塑料光纤光栅传感技术研究[D];浙江大学;2005年

7 蔡璐璐;双波长光纤辐射温度测量仪的设计及其应用技术的研究[D];燕山大学;2004年

8 汤敬;分布式光纤光栅应变和温度同时测量的系统研究[D];燕山大学;2004年

9 吴国庆;基于MZ干涉仪的光纤光栅温度传感解调系统的研究[D];燕山大学;2005年

10 余峰;基于LabVIEW的FBG传感测试系统的研究[D];武汉理工大学;2006年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 丁蕾;廖同庆;陶亮;;基于SVR的多传感器数据融合处理方法[J];传感技术学报;2011年05期

2 华静;刘月明;何正炎;陈忠友;楼俊;刘涛;;基于AWG的耐高温长周期光纤光栅应变监测信号解调技术研究[J];传感技术学报;2012年06期

3 姜德生,左军,信思金,梁磊,南秋明;光纤Bragg光栅传感器在水布垭工程锚杆上的应用[J];传感器技术;2005年01期

4 高俊启;陈昊;季天剑;刘宏月;;沥青路面动水压力光纤传感测量研究[J];传感器与微系统;2009年09期

5 彭刚;张华;李玉龙;冯艳;;光纤Bragg光栅传感器化学镀铜研究[J];材料导报;2008年09期

6 段波,曾德荣,卢江;关于斜拉桥索力测定的分析[J];重庆交通学院学报;2005年04期

7 王元丰;韩冰;周耀;周长东;张辉东;;地铁车站结构健康监测研究[J];都市快轨交通;2008年05期

8 杨永侠;田广平;;低频电磁信号的频率细化技术[J];电子科技;2011年11期

9 翟玉锋;张龙;朱灵;于清华;周喃;吴晓松;刘勇;王安;;光纤光栅称重传感器研究[J];发光学报;2007年03期

10 刘珑;曾秋孙;王杰;王殿生;;基于Matlab数据处理的光栅光谱法测量溶液浓度[J];化学工程与装备;2010年04期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 李丽;光纤光栅位移传感系统关键技术的研究[D];天津大学;2007年

，

本文编号：1076613